Sintetička vlakna. Sintetičko poliamidno vlakno

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Sintetička vlakna počela su se industrijski proizvoditi 1938. godine. Trenutno ih je već nekoliko desetaka. Svima je zajedničko da su polazni materijal spojevi male molekularne mase koji se kemijskom sintezom pretvaraju u polimere. Otapanjem ili topljenjem dobivenih polimera priprema se otopina za predenje ili predenje. Oblikuju se od morta ili rastapaju i zatim gotove.

Varieties

Ovisno o značajkama koje karakteriziraju strukturu makromolekula, sintetička vlakna se obično dijele na heterolančane i karbolančane. Prvi uključuju one dobivene iz polimera, u čijim se makromolekulama, osim ugljika, nalaze i drugi elementi - dušik, sumpor, kisik i drugi. To uključuje poliester, poliuretan, poliamid ipoliurea. Ugljični lanac sintetičkih vlakana karakterizira činjenica da je njihov glavni lanac izgrađen od atoma ugljika. Ova skupina uključuje polivinil klorid, poliakrilonitril, poliolefin, polivinil alkohol i koji sadrže fluor.

Polimeri koji služe kao osnova za dobivanje heterolančanih vlakana dobivaju se polikondenzacijom, a proizvod se oblikuje iz taline. Ugljikolanci se dobivaju lančanom polimerizacijom, a nastajanje obično dolazi iz otopina, u rijetkim slučajevima iz talina. Možete uzeti u obzir jedno sintetičko poliamidno vlakno, koje se zove siblon.

Kreiraj i koristi

Ispostavilo se da je riječ siblon mnogima potpuno nepoznata, no ranije se na etiketama odjeće mogla vidjeti kratica VVM, ispod koje se skrivalo viskozno vlakno visokog modula. U to vrijeme proizvođačima se činilo da će takav naziv izgledati ljepše od siblona, što bi se moglo povezati s najlonom i najlonom. Ova vrsta sintetičkih vlakana izrađena je od božićnog drvca, bez obzira koliko fantastično izgleda.

Značajke

Siblon se pojavio početkom 70-ih godina prošlog stoljeća. To je poboljšana viskoza. U prvoj fazi, celuloza se dobiva iz drva, izolirana je u svom čistom obliku. Njegova najveća količina nalazi se u pamuku - oko 98%, ali se iz pamučnih vlakana i bez njega dobivaju izvrsne niti. Dakle, za proizvodnju celulozedrvo se češće koristi, posebno crnogorično, gdje sadrži 40-50%, a ostalo su nepotrebne komponente. Moraju se zbrinuti tijekom proizvodnje sintetičkih vlakana.

Proces stvaranja

Sintetička vlakna se proizvode u fazama. U prvoj fazi provodi se proces kuhanja, tijekom kojeg se sve suvišne tvari iz drvene sječke prenose u otopinu, a dugi polimerni lanci se razbijaju u zasebne fragmente. Naravno, samo topla voda ovdje nije dovoljna, dodaju se razni reagensi: natroni i drugi. Samo pulpiranje uz dodatak sulfata rezultira pulpom koja je prikladna za proizvodnju siblona, jer zadržava manje nečistoća.

Kada je pulpa već probavljena, šalje se na izbjeljivanje, sušenje i prešanje, a zatim se premješta tamo gdje je potrebna - to je proizvodnja papira, celofana, kartona i vlakana, odnosno glavna proizvodnja. Što će se sljedeće dogoditi s njom?

Naknadna obrada

Ako želite dobiti sintetička i prirodna vlakna, prvo morate pripremiti otopinu za predenje. Celuloza je krutina koju nije lako otopiti. Stoga se obično pretvara u ester ditiokarbonske kiseline topiv u vodi. Proces transformacije u ovu tvar je prilično dugotrajan. Prvo se celuloza tretira vrućom alkalijom, zatim cijeđenje, a istovremenonepotrebni predmeti. Nakon cijeđenja, masa se usitnjava, a zatim stavlja u posebne komore, gdje počinje predzrenje – molekule celuloze se zbog oksidativne razgradnje gotovo prepolovljuju. Zatim, alkalna celuloza reagira s ugljičnim disulfidom, što omogućuje dobivanje ksantata. Ovo je narančasta masa nalik na tijesto, ester ditiokarbonske kiseline i polazni materijal. Ova otopina nazvana je "viskoza" zbog svoje viskoznosti.

Slijedi filtriranje kako bi se uklonile posljednje nečistoće. Otopljeni zrak se oslobađa "kuhanjem" etera u vakuumu. Sve ove operacije dovode do činjenice da ksantat postaje poput mladog meda - žut i viskozan. U ovom trenutku, otopina za predenje je potpuno spremna.

Dobivanje vlakana

Otopina se utiskuje kroz mlaznice. Umjetna sintetička vlakna nisu samo ispredena na tradicionalan način. Ovu operaciju je teško usporediti s jednostavnim tekstilom, ispravnije bi bilo reći da je riječ o kemijskom procesu koji omogućuje da milijuni mlazova tekuće viskoze postanu čvrsta vlakna. Na području Rusije od celuloze se dobivaju viskoza i siblon. Druga vrsta vlakana je jedan i pol puta jača od prve, odlikuje se većom otpornošću na lužine, tkanine izrađene od nje su higroskopne, manje se skupljaju i naboraju. A razlike u proizvodnim procesima viskoze i siblona pojavljuju se u trenutku kada se tek "rođena" sintetička vlakna nalaze u taložnoj kupelji nakon predionica.

Kemija u pomoć

Da bi se dobila viskoza, sumporna kiselina se ulijeva u kadu. Dizajniran je za razlaganje etera, što rezultira čistim celuloznim vlaknima. Ako je potrebno dobiti siblon, u kupku se dodaje cink sulfat, koji djelomično sprječava hidrolizu etera, pa će niti sadržavati zaostali ksantat. I što daje? Vlakna se zatim rastežu i oblikuju. Kada se u polimernim vlaknima nalaze ostaci ksantata, ispada da rastežu lance polimerne celuloze duž osi vlakna, a ne nasumično ih poredaju, što je tipično za običnu viskozu. Nakon izvlačenja, snop vlakana se reže u lopatice duljine 2-10 milimetara. Nakon još nekoliko postupaka, vlakna se prešaju u bale. Za proizvodnju 500 kilograma celuloze dovoljna je tona drva, od čega će se proizvesti 400 kilograma siblon vlakana. Predenje pulpe traje oko dva dana.

Što je sljedeće za Siblon?

Osamdesetih godina prošlog stoljeća, ova sintetička vlakna su korištena kao dodatak pamuku kako bi se konci bolje ispredali i ne lomili. Siblon se koristio za izradu podloga za umjetnu kožu, a koristio se i u proizvodnji proizvoda od azbesta. U to vrijeme tehnolozi nisu bili zainteresirani za stvaranje nečeg novog, za provedbu plana bilo je potrebno što više vlakana.

A na Zapadu su se u to vrijeme koristila viskozna vlakna visokog modula za proizvodnju tkanina koje su bile jeftine i izdržljive u usporedbi spamuk, ali u isto vrijeme dobro upijaju vlagu i dišu. Sada Rusija nema svoje pamučne regije, pa se velike nade polažu u siblon. Jedino potražnja za njim još nije velika, jer gotovo nitko ne kupuje tkanine i odjeću domaće proizvodnje.

polimerna vlakna

Obično se dijele na prirodne, sintetičke i umjetne. Prirodna su ona vlakna čije se stvaranje odvija u prirodnim uvjetima. Obično se razvrstavaju prema podrijetlu, što određuje njihov kemijski sastav, na životinje i biljke. Prvi se sastoje od proteina, odnosno karotena. To je svila i vuna. Potonji se sastoje od celuloze, lignina i hemiceluloze.

Umjetna sintetička vlakna dobivaju se kemijskom obradom polimera koji postoje u prirodi. To uključuje acetatna, viskozna, alginatna i proteinska vlakna. Sirovina za njihovu proizvodnju je sulfatna ili sulfitna drvna pulpa. Umjetna vlakna proizvode se u obliku tekstilnih niti za kord, kao i u obliku rezanih vlakana, koja se zajedno s ostalim vlaknima prerađuju u proizvodnji raznih tkanina.

Sintetička poliamidna vlakna dobivaju se od umjetno dobivenih polimera. Kao sirovina u ovom procesu koriste se polimerna vlakna, formirana od fleksibilnih makromolekula blago razgranate ili linearne strukture, koje imaju značajnu masu - više od 15 000 atomskihjedinice mase, kao i vrlo usku distribuciju molekulske mase. Ovisno o vrsti, sintetička vlakna mogu imati visok stupanj čvrstoće, značajnu vrijednost u odnosu na istezanje, elastičnost, otpornost na višestruka opterećenja, niske preostale deformacije i brz oporavak nakon uklanjanja opterećenja. Zato su, osim što su se koristili u tekstilu, korišteni i kao armaturni elementi prilikom proizvodnje kompozita, a sve je to omogućilo postizanje posebnih svojstava sintetičkih vlakana.

Zaključak

U posljednjih nekoliko godina može se primijetiti vrlo postojano povećanje broja napretka u razvoju novih polimernih vlakana, posebno para-aramidnih, polietilenskih, otpornih na toplinu, kombinirane strukture jezgra-ljuska heterociklički polimeri, koji uključuju različite čestice, poput srebra ili drugih metala. Sada najlon više nije vrhunac inženjerstva, jer sada postoji ogroman broj novih vlakana.